研究人员破译了一种可以摧毁癌细胞的元素,并为这种在全球造成数百万人死亡的致命疾病的治疗方案提供了进展。
锕元素于1899年由法国科学家安德烈-路易斯·德比埃纳首次发现,在元素周期表中位于第89位。
如今,经过 125 年的发展,美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室发现,它很有可能改善癌症治疗。
即使过了125年,锕仍然是科学界的一个神秘元素,因为迄今为止发现的锕含量极少,而且需要特殊的设施来研究它,而不仅仅是任何普通的放射性实验室。
科学家团队尝试培育它,虽然元素的行为与轻质元素非常相似,但锕的行为与它的对应元素镧不同。
从核能到医学,这些元素都可以发挥出色的作用,因为它们都是放射性的土矿物,但拯救世界的并不是锕本身,而是一种同位素——任何元素的独特核物种——名为锕 225,它在一种称为靶向阿尔法疗法 (TAT) 的方法中显示出良好的前景。
TAT 技术通过肽或抗体等生物输送机制将放射性元素运送到癌症部位。
当锕衰变时,它会释放出高能粒子,这些粒子会传播很短的距离,杀死局部癌细胞,同时保护远处的健康组织。
加州大学伯克利分校核工程副教授丽贝卡·阿伯格尔 (Rebecca Abergel) 表示:“如果我们能够设计出高亲和力与锕结合的蛋白质,并将其与抗体融合或作为靶向蛋白,这将真正为开发放射性药物开辟新途径。”
研究人员采用一种革命性的方法,仅用 5 微克纯锕就制造出了晶体,这大约是一粒盐重量的十分之一,肉眼无法察觉。
他们最初使用一种复杂的过滤方法来精炼锕,去除其他元素和化学污染物。
接下来,他们将锕元素附着到一种被称为配体的金属捕获分子上,并将其包裹在一种由弗雷德哈钦森癌症中心的罗兰斯特朗团队鉴定和纯化的蛋白质中,从而形成了“大分子支架”。
这些晶体在重元素研究实验室中生长了一周,然后在液氮中冷冻,并在伯克利实验室的先进光源下用 X 射线照射。
X射线揭示了该化合物的三维结构,并展示了这种难以捉摸的元素如何与周围其他原子相互作用。